Java线程:并发协作-生产者消费者模型 转自:http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/221932

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Java线程:并发协作-生产者消费者模型
 
对于多线程程序来说,不管任何编程语言,生产者和消费者模型都是最经典的。就像学习每一门编程语言一样,Hello World!都是最经典的例子。
 
实际上,准确说应该是“生产者-消费者-仓储”模型,离开了仓储,生产者消费者模型就显得没有说服力了。
对于此模型,应该明确一下几点:
1、生产者仅仅在仓储未满时候生产,仓满则停止生产。
2、消费者仅仅在仓储有产品时候才能消费,仓空则等待。
3、当消费者发现仓储没产品可消费时候会通知生产者生产。
4、生产者在生产出可消费产品时候,应该通知等待的消费者去消费。
 
此模型将要结合java.lang.Object的wait与notify、notifyAll方法来实现以上的需求。这是非常重要的。
 
/** 
* Java线程:并发协作-生产者消费者模型 

* @author leizhimin 2009-11-4 14:54:36 
*/
 
public  class Test { 
         public  static  void main(String[] args) { 
                Godown godown =  new Godown(30); 
                Consumer c1 =  new Consumer(50, godown); 
                Consumer c2 =  new Consumer(20, godown); 
                Consumer c3 =  new Consumer(30, godown); 
                Producer p1 =  new Producer(10, godown); 
                Producer p2 =  new Producer(10, godown); 
                Producer p3 =  new Producer(10, godown); 
                Producer p4 =  new Producer(10, godown); 
                Producer p5 =  new Producer(10, godown); 
                Producer p6 =  new Producer(10, godown); 
                Producer p7 =  new Producer(80, godown); 

                c1.start(); 
                c2.start(); 
                c3.start(); 
                p1.start(); 
                p2.start(); 
                p3.start(); 
                p4.start(); 
                p5.start(); 
                p6.start(); 
                p7.start(); 
        } 


/** 
* 仓库 
*/
 
class Godown { 
         public  static  final  int max_size = 100;  //最大库存量 
         public  int curnum;      //当前库存量 

        Godown() { 
        } 

        Godown( int curnum) { 
                 this.curnum = curnum; 
        } 

         /** 
         * 生产指定数量的产品 
         * 
         * @param neednum 
         */
 
         public  synchronized  void produce( int neednum) { 
                 //测试是否需要生产 
                 while (neednum + curnum > max_size) { 
                        System.out.println( "要生产的产品数量" + neednum +  "超过剩余库存量" + (max_size - curnum) +  ",暂时不能执行生产任务!"); 
                         try { 
                                 //当前的生产线程等待 
                                wait(); 
                        }  catch (InterruptedException e) { 
                                e.printStackTrace(); 
                        } 
                } 
                 //满足生产条件,则进行生产,这里简单的更改当前库存量 
                curnum += neednum; 
                System.out.println( "已经生产了" + neednum +  "个产品,现仓储量为" + curnum); 
                 //唤醒在此对象监视器上等待的所有线程 
                notifyAll(); 
        } 

         /** 
         * 消费指定数量的产品 
         * 
         * @param neednum 
         */
 
         public  synchronized  void consume( int neednum) { 
                 //测试是否可消费 
                 while (curnum < neednum) { 
                         try { 
                                 //当前的生产线程等待 
                                wait(); 
                        }  catch (InterruptedException e) { 
                                e.printStackTrace(); 
                        } 
                } 
                 //满足消费条件,则进行消费,这里简单的更改当前库存量 
                curnum -= neednum; 
                System.out.println( "已经消费了" + neednum +  "个产品,现仓储量为" + curnum); 
                 //唤醒在此对象监视器上等待的所有线程 
                notifyAll(); 
        } 


/** 
* 生产者 
*/
 
class Producer  extends Thread { 
         private  int neednum;                 //生产产品的数量 
         private Godown godown;             //仓库 

        Producer( int neednum, Godown godown) { 
                 this.neednum = neednum; 
                 this.godown = godown; 
        } 

         public  void run() { 
                 //生产指定数量的产品 
                godown.produce(neednum); 
        } 


/** 
* 消费者 
*/
 
class Consumer  extends Thread { 
         private  int neednum;                 //生产产品的数量 
         private Godown godown;             //仓库 

        Consumer( int neednum, Godown godown) { 
                 this.neednum = neednum; 
                 this.godown = godown; 
        } 

         public  void run() { 
                 //消费指定数量的产品 
                godown.consume(neednum); 
        } 
}
 
已经生产了10个产品,现仓储量为40 
已经生产了10个产品,现仓储量为50 
已经消费了50个产品,现仓储量为0 
已经生产了80个产品,现仓储量为80 
已经消费了30个产品,现仓储量为50 
已经生产了10个产品,现仓储量为60 
已经消费了20个产品,现仓储量为40 
已经生产了10个产品,现仓储量为50 
已经生产了10个产品,现仓储量为60 
已经生产了10个产品,现仓储量为70 

Process finished with exit code 0 
 
说明:
对于本例,要说明的是当发现不能满足生产或者消费条件的时候,调用对象的wait方法,wait方法的作用是释放当前线程的所获得的锁,并调用对象的notifyAll() 方法,通知(唤醒)该对象上其他等待线程,使得其继续执行。这样,整个生产者、消费者线程得以正确的协作执行。
notifyAll() 方法,起到的是一个通知作用,不释放锁,也不获取锁。只是告诉该对象上等待的线程“可以竞争执行了,都醒来去执行吧”。
 
本例仅仅是生产者消费者模型中最简单的一种表示,本例中,如果消费者消费的仓储量达不到满足,而又没有生产者,则程序会一直处于等待状态,这当然是不对的。实际上可以将此例进行修改,修改为,根据消费驱动生产,同时生产兼顾仓库,如果仓不满就生产,并对每次最大消费量做个限制,这样就不存在此问题了,当然这样的例子更复杂,更难以说明这样一个简单模型。
 
我喜欢简单的例子。
 
 

本文出自 “熔 岩” 博客,请务必保留此出处http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/221932


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1. 用户管理模块 用户注册与认证: 注册:用户填写身份信息(姓名、身份证号、手机号)、设置登录密码(需符合复杂度要求),系统生成唯一客户号 登录:支持账号(客户号 / 手机号)+ 密码登录,提供验证码登录、忘记密码(通过手机验证码重置)功能 身份验证:注册后需完成实名认证(模拟上传身份证照片,系统标记认证状态) 个人信息管理: 基本信息:查看 / 修改联系地址、紧急联系人、邮箱等非核心信息(身份证号等关键信息不可修改) 安全设置:修改登录密码、设置交易密码(用于账等敏感操作)、开启 / 关闭登录提醒 权限控制:普通用户仅能操作本人账户;管理员可管理用户信息、查看系统统计数据 2. 账户与资金管理模块 账户管理: 账户创建:用户可开通储蓄卡账户(默认 1 个主账户,支持最多 3 个子账户,如 “日常消费账户”“储蓄账户”) 账户查询:查看各账户余额、开户日期、状态(正常 / 冻结)、交易限额 账户操作:挂失 / 解挂账户、申请注销账户(需余额为 0) 资金操作: 账汇款:支持同行账(输入对方账户号 / 手机号),需验证交易密码,可添加常用收款人 存款 / 取款:模拟存款(输入金额增加余额)、取款(输入金额减少余额,需不超过可用余额) 交易记录:按时间、类型(入 / 出 / 存款 / 取款)查询明细,显示交易时间、金额、对方账户(脱敏显示)、交易状态 3. 账单与支付模块 账单管理: 月度账单:自动生成每月收支明细,统计总收入、总支出、余额变动 账单查询:按月份、交易类型筛选账单,支持导出为 Excel 格式 还款提醒:若有贷款(简化版可模拟),系统在还款日 3 天前发送提醒 快捷支付: 绑定支付方式:添加银行卡(系统内账户)作为支付渠道 模拟消费:支持输入商户名称和金额,完成支付(从账户余额扣减) 支付记录:保存所有消费记录,包含商户、时间、金额、支付状态 4.
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